PB2蛋白E627K/V突变增强禽流感病毒对哺乳动物适应性研究进展

禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)跨越种间屏障感染哺乳动物后须获得适应性突变才能在哺乳动物体内高水平复制,PB2蛋白E627K/V突变(PB2-E627K或PB2-E627V)在其中发挥关键促进作用。在多种亚型AIV感染人病例中,PB2-E627K突变占比均显著增加,该突变主要通过增强病毒在哺乳动物细胞中的聚合酶活性和突破宿主限制性因子的阻碍作用促进AIV在哺乳动物细胞中的复制。H9N2亚型AIV感染人病例中PB2-E627V的占比较高,且该突变在其他亚型人源毒株中同样高频率出现,该突变同样可增强AIV在哺乳动物细胞中的复制,增强在哺乳动物中的致病性和传播性,但其促进作用一般不如E627K显著,E627V被认为是AIV适应哺乳动物的中间状态。文章分析了不同宿主来源的AIV中PB2蛋白第627位氨基酸的多态性,总结了该位点适应哺乳动物的分子机制,强调了加强对禽源和哺乳动物源AIV的分子标记监测对阻止未来可能发生的大流行具有重要意义。

PB2 E627K对A/H6N1亚型禽流感病毒致病性的影响分析

目的利用A/H6N1亚型禽流感病毒的反向遗传平台,评估PB2 E627K对A/H6N1亚型禽流感病毒的致病性,探究A/H6N1流感病毒的致病性分子基础。方法通过A/H6N1亚型禽流感病毒A/Mallard/San-Jiang/275/2007株反向遗传操作系统和点突变技术拯救病毒rA/H6N1和PB2 E627K位点发生突变的rA/H6N1-627,两株拯救病毒分别以101EID50～106EID50的攻毒剂量人工感染BALB/c小鼠,通过体重变化、死亡率、病毒滴定等方面进行致病性分析。结果成功构建A/H6N1亚型禽流感病毒的反向遗传平台,rA/H6N1的8个基因片段完全源于A/H6N1的基因组,核苷酸序列及生物学特性与A/H6N1完全一致。rA/H6N1能够人工感染BALB/c小鼠,但不致死,对BALB/c小鼠呈现低致病性(MLD50>106.5EID50),病毒在小鼠体内的分布情况及各个脏器中的病毒滴度与A/H6N1保持一致;rA/H6N1-627能感染小鼠,引起小鼠体重下降,但不能引起所有106EID50组小鼠死亡,病毒能在小鼠的肺脏和脑部进行增殖。结论实验结果表明,在H5N1禽流感中发挥重要作用的PB2-E627K位点并非A/H6N1流感病毒的毒力决定因子。A/H6N1流感病毒致病性的分子基础还有待继续研究,该反向遗传操作系统和点突变技术的建立为研究该亚型流感病毒致病机制、传播机制及病毒基因功能奠定了基础,同时也为A/H6N1亚型禽流感病毒新型疫苗的研制开辟了新途径。

H3N2犬流感病毒PB2 E^(627)K突变对小鼠致病性的影响

甲型流感病毒PB2蛋白627位点突变(E^(627)K)是影响流感病毒宿主适应性和致病性的重要因素之一。本实验室前期研究分离的H3N2亚型犬流感病毒(CIV)GD02株(A/canine/Guangdong/02/2011)PB2蛋白序列的627位点氨基酸为谷氨酸,为研究该病毒株PB2的E^(627)K突变对小鼠致病性的影响,本实验采用反向遗传操作技术获得rGD02,并利用定点突变技术拯救了PB2 627位点发生突变的rGD02-E^(627)K。通过接种小鼠比较rGD02和rGD02-E^(627)K对小鼠致病性的差异,评价PB2 E^(627)K突变对H3N2 CIV致病性的影响。结果显示,rGD02和rGD02-E^(627)K对小鼠均无致死性(MLD50>106EID50),对小鼠增重的影响差异均不显著,而且这两株病毒对小鼠的致病性也无明显差异。表明PB2 E^(627)K并未显著影响H3N2 CIV对小鼠的致病性,该研究建立的H3N2 CIV反向遗传操作平台和定点突变技术为该病毒后续的致病机理、基因功能研究及疫苗研制奠定了基础。

古典H1N1亚型猪流感病毒PB2 K627E突变对病毒复制能力的影响

旨在探索古典H1N1亚型猪流感病毒A/Swine/Guangdong/1/2011(H1N1)PB2K627E突变对病毒复制能力的影响。利用反向遗传操作技术和点突变技术成功获得古典H1N1亚型猪流感病毒的拯救株(627K)和突变株(627E)后,分别在MDCK细胞和小鼠体内对拯救株和突变株的复制能力进行比较。体外MDCK细胞试验结果显示,突变株与拯救株相比,细胞病变(CPE)减小、空斑形态减小、生长曲线差异极其显著,表明突变株在MDCK细胞上的复制能力减弱。小鼠攻毒试验结果表明,突变株对小鼠体重变化的影响不明显,在小鼠肺中的病毒滴度明显下降,引起病理损伤较轻。体外MDCK细胞及小鼠攻毒试验结果均表明,突变株与拯救株相比复制能力降低。该结果不仅证实了猪流感病毒PB2 627位氨基酸是一种重要的毒力分子标记,同时还为进一步阐明其致病机制提供了条件。